Механизм колебания электрода Советский патент 1981 года по МПК B23K9/30 

(54) МЕХАНИЗМ КСХПЕБАНИЯ ЭЛЕКТРОДА

I

Изобретение относится к области свар ки, а именно к устройствам для автоматической сваржи швов с разделкой кромок, в которых применяется колебание сварочных горелок, и может быть использовано для сварки труб в конструкциях парогенераторов в энергетической и в других отраслях промьпиленности.

Известно устройство для автоматической сварки, содержащее корпус, механизм подачи проволоки и горелку, взаимодейс-рвующую посредством толкателя с кулачком механизма поперечных колебаний.

Недостатком данного устройства, обеспечивающего колебание горелки механическим приводом, является невозможность регулирования режима колебаний. Прос ранственные кулачки, задающие закон колебания сварочной горелки, позволяют изменить лишь амплитуду колебаний, что отрицательно сказывается на качестве сварного шва. К недостаткам данного ус-рройства также следует отнести дорогое и сложное исполнение привода, обеспечивакицего колебания сварочной горелки, в который, как правило, входят двигатель, редуктор и устройство управления двигателем (реостат, трансформатор).

Известен также пневматический колебательный механизм, содержащий корпус с размешенным в нем поршнем со штоком, на одном конце которого закреплен сварочный инструмент L.

Недостатком данного механизма колебаний является невозможность регулирования колебания, т.е. изменение степени прогрева кромок сварного шва по высоте, что ухудшает качество сварного соединения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является механизм колебания электрода, содержащий корпус, пневмоцилиндр двойного действия с поршнем и штоком, на конце которого закреплена через регулируемую тягу сварочная головка (сварочный инструмент), распределительное устройство с переключателем. а также блок управления переключателем распределительного устройства. Регулируемая тяга связана с поршнем через палеЦо- Блок управления переключателем распределительного устройства вьтолнен в виде штока с прорезью переменной длины, в которую введен свободным концом второй палец, жестко закрепленный на поршне пневмоцилиндра, и двух шарнирно связанных и взаимно подпружиненных рычагов, один из которых закреплен на конце штока, а другой установлен в контакте с переключателем распределительного уст ройства 33. Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает свар- ку с постоянной скоростью перемещения сварочного инструмента по траектории амплитуды колебания. Известное устройство не предназначено для ведения; процесса сварки с регулированием скорости перемещения свароч ного ; инструмента за период цикла одного колебания, а это не позволяет регулировать нагрев кромок по высоте в толсто стенных соединениях, т.е. не позволяет получить сйарные соединения с.высоким качеством. Целью изобретения является повьш е- ние качества сварных швов толстостенных сварных соединений путем регулирования скорости перемешения сварочного инструмента по траектории амплитуды колебаний Это достигается тем, что в механизме колебания электрода, содержащем корпус, пневмоцилиндр с поршнем и штоком, на одном конце которого закреплен сварочны инструмент, а также распределительное устройство с переключателем и блоком уп равления переключателем, распределитель ное устройство выполнено в виде золотника со штоком, блок управления переключателем выполнен кронштейна с расположенными на нем регулируемыми упорами для ограничения хода золотника и с шарнирно закрепленным на нем одним концом рычагом, взаимодействующим с пе реключателем, и упругого элемента, закрепленного на корпусе и, шарнирно связанного с другим концом рычага, при это кронштейн шарнирно соединен со штоком зй-отичка, а переключатель вьшолнен регулируемЬш и установлен на другом конц штока пневмоцилиндра. На фиг, 1 изображен предло женный ме ханизм колебанийЧобщий вид); на фиг, 2 сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - к нематическая схема предложенного меха.низма. Механизм колебания электроца состоит из корпуса 1, в котором выполнено отверстие 2 для подвода воздуха и установлен дроссель 3 выхлопа. В корпусе расположен пневмоцилиндр с поршнем 4 и током 5 и распределительное устройство, выполненное в виде золотника 6 со штоом 7. На одном конце штока 5 закреплен варочный инструмент 8, а на другом переключатель 9 с концевыми элементами 1О и И, установленными с возможносгыо регулирования расстояния между ними. Механизм имеет блок управления переключателем 9, выполненный в виде кронштейна 12 с расположенными на нем регулируемыми упорами 13 и 14s предназначенными для ограничения хода золотника, и рычагом 15, который на кронштейне 12 закреплен шарнирно .одним концом. Второй конец рычага 15 шарнирно связан с упругим элементом 16, закрепленным на корпусе 1 посредством кронштейна 17, Рычаг 15 выполнен с прорезью 18, через которую проходит конец штока 5 с пере ключателем 9. В корпусе выполнены каналы 19, 20, 21 для подачи воздуха и отверстие 22 для соединения с дросселем 3 выхлопа. В отверстие 2 корпуса 1 из сети по каналам 19 воздух подается в полость золотника ; по мере открытия одного из каналов, например 2О, воздух попадает в какую-либо полость поршня 4, при этом противоположный канал 21 соединяется с атмосферой через отверстие 22 и дроссель 3 выхлопа. На фиг, 1 показано крайне левое положение поршня 4 и среднее положение золотника, когда блок управления переключателем 9 нахо- дитри в состоянии неустойчивого равнове сия. Поршень 4, ввиду разности давления в правой и в левой полостях, гфодолжает двигаться влево, при этом срабатывает упругий элемент 16 и золотник 6 резко перемещается в крайнее правое положение. Левая полость поршня 4 соединяется через каналы 19 с сетью и в нее поступает свежий воздух, а правая полость поршня 4 через отверстие 22 соединяется с дросселем 3 вьгхлопа. Поршень 4 начинает перемешаться вправо с полностью открытыми каналами 20 к 21 до момента касания рычага 15 с концевым элементом 10. Дальнейшее движение происходит при изменяющемся сечении каналов 20, 21 и движение поршня замедляется. При дальнейшем передвижении поршня 4 рычаг 15 занимает положение неустойчивого равновесия, цикл повторяется с движением поршня 4 влево. Изменение

{южима колебаний сварочного инструмента 8, а следовательно, изменение степени прогрева кромок сварного соединения по их высоте осуществляется перестановкой концевых элементов 10 и 11, .что позволяет регулировать время перемещения поршня 4 с открытыми.каналами 20, 21 и его скорость. Упоры 13 и 14 ограничивают ход рычага 15, а с ним и ход золотника 6 до определенной величины.

Механизм колебания позволяет регулировать скорость пе ремещения сварочного инструмента по траектории колебания, что при сварке V -образных разделок толстостенных соединений улучшает качество сварного соединения за счет регулирования степени прогрева кромок разделки, т.к. исключает образование горячих трещин, раковин, непроваров в переходной зоне основной металл - сварной шов.

Формула изобретения

Механизм колебания электрода, содержаший корпус, пневмоцилиндр с поршнем и штоком, на одном конце которого закреплен сварочный инструмент, а также распределительное устройство с переключателем и блоком управления переключателем, отличающийся тем,что

с целью повышения качества сварных шво толстостенных сварных соединений путем регулирования скорости перемещения сварочного инструмента по траектории амплитуды колебаний, распределительное устройство выполнено в виде золотника со штоком, блок управления переключателем выполнен в виде кронштейна с расположенными на нем регулируемыми упорами для ограничения хода золотника и с шарнирно закрепленными на нем одним концом рычагам, взаимодействующим с переключателем, и упругого .элемента, закрепленного на корпусе и шарнирно связанного с другим концом рычага, при этом кронштейн шарнирно соединен со штоком золотника, а переклктчатель выполнен регулируемым и установлен на другом конце штока пневмоцилиндра.

Источники информации, принятые во внимание ри экспертизе

N9 38О412, кл. В 23 К 9/30, 06,12.71

кл. В 23. К 9/30, Об.04.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).

AAySeAU4eno

j

k

:S

o

T2bi

Фиг.2

ftf

фиг 1

tr- : :4 i rOr-ОФиг.З

Кзо отнину

К fT0pu/efiHf